JPH049857B2

JPH049857B2 -

Info

Publication number: JPH049857B2
Application number: JP1060429A
Authority: JP
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1992-02-21
Also published as: JPH02240232A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は新規な永久磁石材料、より詳しくは、
希土類元素と遷移金属を主成分とするR₂M₁₇系
（Ｒはイツトリウムを含む希土類元素、Ｍは主と
して遷移金属である）永久磁石材料に関する。〔従来技術〕現在、希土類元素と遷移金属元素とからなる合
金系に関して既に多くのものが提供され中でも希
土類元素とコバルトCoとの合金系、特にR₂Co₁₇
型永久磁石材料が注目されている。このR₂Co₁₇型材料についても多くの種々のも
のがあるが、Coの一部を更にFeとCuで置換して
えられたＲ−Co−Fe−Cu系の２−17型希土類永
久磁石材料も従来公知である。従来Cu5〜12wt％においてX0.2〜5wt％（Ｘは
Zr、Nb、Ｖ、Ta、CrおよびHf）で、かつ
Mn0.2〜8wt％を添加することが報告されている
（特公昭56−11378）。また、Ｒ（Co_l-u-v-wCu_uFe_vM_w）_z（ＭはTa、
Zr、Nb、Ti、Hfのいずれか１種と、他の遷移金
属の１種もしくは２種以上）に熱処理を加えるこ
とで「希土類磁石の製造方法」ということで報告
されている（特公昭61−17881）。一方、Cr2〜10wt％の範囲を広げた上でT6〜
35wt％（ＴはFe、Mn及びCrのうちの１種以
上）、Ｍ（Zr及びHf）、0.5〜6wt％添加し、さらに
特徴のある熱処理を加え、永久磁石の熱処理方法
ということで報告されている（特公昭62−
61665）。また、Sm、Co、Fe、Cu、Zrの５元素におい
て、Cuが5wt％以下の磁石合金を焼結後、400〜
750℃で等温処理し、つぎに600〜1000℃を開始温
度として毎分0.05〜５℃の冷却速度で連続的に
300〜600℃まで冷却することを特徴とする熱処理
を加えた希土類含有永久磁石の製造方法というこ
とで報告されている（特公昭60−34632）。これらの各磁石材料では夫々比較的高い保磁力
や最大エネルギー積を有しているが、まだ不十分
な点があり更に改良が求められる。〔目的及び構成〕本発明者らは上記の如き低Cu量でなおかつ高
Fe量のＲ−Co−Fe−Cu系永久磁石材料の有する
磁石特性を更に改良向上せしめた磁石材料を提供
することを目的として種々研究、実験を重ねたと
ころ、上記の系に金属Zrを加えたものに、更に
Mnと半金属Gaを添加することにより、同等の保
磁力を有し、かつ残留磁束速度Brや最大エネル
ギー積（BH）_naxを向上させた有効なR₂M₁₇系永
久磁石材料が得られることが見出されたのであ
る。かくて本発明は、重量比で22〜28％のＲ（Ｒは
Ｙを含む希土類元素の１種又はそれ以上）、５〜
16％のFe、0.5〜6.5％のCu、0.1〜６％のMn、
0.5〜６％のZr、0.1〜６％のGa、残部Coからな
る永久磁石材料を提供するものである。〔発明の詳細な説明〕以下本発明について詳しく説明する。尚、本明
細書で％は重量％を意味する。本発明では上述のように、Ｒ−Co−Fe−Cu−
Zr系合金材料にMnとMBを添加したものであり、
ここではＲとしてイツトリウムＹを含む希土類元
素例えばサマリウムSmを22〜28％、Feは比較的
高く５〜16％、Cuは比較的低く0.5〜6.5％用いら
れる。又Zrは0.5〜６％用いる。従来Cuの量の多い領域でないと保磁力iHcがで
ず、従つてCu量が低くそしてZrもない時は保磁
力は非常に小さい。しかしZrを0.5重量％以上添
加するとCuが少くない領域でも保磁力がでてく
るようになる。又Cuの量が少なくなることによ
り残留磁化Brの減少が少なくなる。Zrを多く加
えると2.3重量％のとき保磁力とエネルギー積が
最大となり、更に加えると保磁力が少しづつ減少
し、6.0重量％を超えると顕著に減少して効果が
なくなる。従つて本発明ではZrは0.5〜6.0重量％
の範囲の量用いられる。本発明はこのような低Cu量、高Fe量の系にMn
を0.1〜６％Gaを0.1〜６％用いるのである。Mn
を添加せずMB例えばガリウムGaのみ添加して
も磁石特性値は殆んど変らない。Gaを一定量添
加してMnを漸次0.1％以上添加すると次第に残留
磁束密度Brと最大エネルギー積（BH）_naxともに
増加していくが両者の最大値のピークは異なり、
残留磁束密度は4.0％の時最大となり、一方最大
エネルギー積は2.0％の時最大となる。Mnの添加
量が多くなると残留磁束密度が増加するがループ
の角型が悪くなるため最大エネルギー積が小さく
なる。そして6.0％を超すと、この磁石特性はと
もに未添加のときよりも低くなる。従つて本発明
ではMnは0.1〜６％、好ましくは0.5〜4.0％の範
囲の量用いられる。又Mnを一定量添加してGaを加えないときは磁
石特性は殆んど変らないが、ガリウムGaを0.1％
以上添加していくと漸次残留磁束密度と最大エネ
ルギー積は増加し2.0％のとき最大エネルギー積
がピークとなりループの角型を向上させ、６％を
超すと未添加のときと同じ程度の磁石特性とな
る。従つて半金属Gaは0.1〜６％の範囲用いら
れ、特に0.5〜4.0％の範囲の量用いられる。 MnとGaは夫々単独ではすぐれた磁石特性は得
られず、両者とも限られた量含有しているときの
みすぐれた効果を有する。これらの事実は下記実
施例から明らかであろう。この磁石材料は公知の方法でつくることができ
る。たとえば所定の組成を有するよう原料を調合
し溶融固化してインゴツトをつくり、これを粉砕
して磁場で成型し、次いで焼結、溶体化処理を施
し更に時効処理後急冷される。〔実施例〕以下の例１においてはMnもGaも用いないとき
えられた磁石材料の特性を示し、例２はGaを一
定量添加しMnを種々の量添加したとき、例３は
いずれもMnを一定量添加し、Gaを種々の量加え
たとき、例５は他を一定量としZrを種々の量加
えたときの磁石特性の変化を示すものである。例１（前工程）必要とする合金を高周波溶解炉で溶解し、ジヨ
ークラツシヤーによつて粗粉砕した後、ジエツト
ミルで微粉砕し、この微粉砕粉体を15KOeの磁
場中で成形圧3ton／cm²で圧縮成形した。（組成）（wt％） Sm＝24.1、Fe＝12.9、 Cu＝3.9、Zr＝2.3、残部がCoからなる。（熱処理） 1180〜1250℃で５時間の焼結を行ない、1100〜
1240℃で５時間の溶体化処理を行つた後、900℃
で３時間保持し、0.5℃／分の冷却速度で400℃ま
で冷却後、急冷した。（特性） Br＝10.82KG、iHc＝11.04KG、BH_nax＝
27.0MGOe 例２（前工程）例１に同じ（組成）（wt％） Sm＝24.1、Fe＝12.9、 Cu＝3.9、Zr＝2.3、Mn＝Ｘ、 Ga＝1.4、残部がCoからなる。（熱処理）例１に同じ

【表】例３（前工程）例１に同じ（組成）（wt％） Sm＝24.1、Fe＝12.9、 Cu＝3.9、Zr＝2.3、Mn＝2.0、 Ga＝Ｘ、残部がCoからなる。（熱処理）例１に同じ

【表】例４（前工程）例１に同じ（組成） Sm＝24.1、Fe＝12.9、 Cu＝3.9、Zr＝Ｘ、Mn＝2.0、 Ga＝1.4、残部がCoからなる。（熱処理）例１に同じ

〔発明の効果〕

本発明によれば、低いCu量、高いFe量の従来
の組成にMnとMBを夫々限られた量添加するこ
とにより従来と同等の保磁力において、残留磁束
密度と最大エネルギー積を増加させ、磁石特性を
改善することができて誠に有効である。

Claims

【特許請求の範囲】

１重量比で22〜28％のＲ（ＲはＹを含む希土類
元素の１種又はそれ以上）、５〜16％のFe、0.5〜
6.5％のCu、0.1〜６％のMn、0.5〜６％のZr、0.1
〜６％のGa、残部Coからなる永久磁石材料。